李吉慶

摘要： 一直以來(lái)，礦產(chǎn)業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要組成部分，煤礦開(kāi)采設(shè)備是否先進(jìn)直接決定著開(kāi)采效率。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，我國(guó)的礦產(chǎn)業(yè)的開(kāi)采設(shè)備也在不斷的更新，逐步實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化。本文通過(guò)分析機(jī)電一體化的應(yīng)用，進(jìn)一步提出機(jī)電一體化在煤礦機(jī)械中的具體應(yīng)用以及未來(lái)的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞： 機(jī)電一體；煤礦機(jī)械：應(yīng)用

1 煤礦機(jī)電一體化技術(shù)探析

1.1 煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的結(jié)構(gòu)體系

控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和操作系統(tǒng)共同組成了煤礦機(jī)電系統(tǒng)。其中控制系統(tǒng)對(duì)機(jī)器人的位置、運(yùn)動(dòng)和軌跡進(jìn)行準(zhǔn)確的控制。目前常見(jiàn)的控制系統(tǒng)有開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要由驅(qū)動(dòng)器、減速器和傳感器組成，目前流行的驅(qū)動(dòng)器有電機(jī)、電氣和液壓等多種形式的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。礦山系統(tǒng)完成具體任務(wù)是在操作系統(tǒng)的支持下，操作系統(tǒng)通過(guò)提供各種命令能夠使得系統(tǒng)能夠?qū)Σ煌h(huán)境做出適合的操作，從而保證作業(yè)的進(jìn)行。

1.2 煤礦機(jī)電系統(tǒng)的價(jià)值

煤礦機(jī)電系統(tǒng)能夠使礦工遠(yuǎn)離礦井中的不良環(huán)境，對(duì)工人的健康有著重要的意義。煤礦礦井一般充滿了煤塵和有害氣體，在這種潮濕的開(kāi)采環(huán)境以下，煤礦工人要長(zhǎng)時(shí)間、高工作量地作業(yè)，這就使得他們的生活質(zhì)量不能得到保證，也危害到了他們的身體健康。因此研制礦山機(jī)械設(shè)備能夠解放處于繁重體力勞動(dòng)的工人。因此只要能夠根據(jù)具體的煤礦工作條件選擇恰當(dāng)?shù)脑O(shè)備材料和結(jié)構(gòu)，就能夠使采礦設(shè)備適應(yīng)復(fù)雜的采礦環(huán)境。

2 機(jī)電一體化在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用意義

2.1 機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用是煤炭企業(yè)發(fā)展的必然需求

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的深化以及企業(yè)組織結(jié)構(gòu)的改革發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用已成為煤炭企業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的必然需求，促進(jìn)了煤礦現(xiàn)代化建設(shè)整體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化發(fā)展。隨著機(jī)電一體化技術(shù)在國(guó)際發(fā)展中的不斷完善以及我國(guó)對(duì)其重視程度的提升，在煤礦機(jī)械工程中的應(yīng)用已成為煤礦企業(yè)機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的典型代表。

2.2 機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用有利于提高煤礦機(jī)械生產(chǎn)效率

目前，在我國(guó)煤炭企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，雖然已經(jīng)逐漸實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化生產(chǎn)的全面覆蓋，但機(jī)械生產(chǎn)仍存在整體水平低下、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、機(jī)械作業(yè)環(huán)境差、機(jī)械生產(chǎn)安全性不高等問(wèn)

題。而實(shí)現(xiàn)煤礦機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)的有效應(yīng)用，如傳送機(jī)、生產(chǎn)安全監(jiān)控系統(tǒng)等方面的應(yīng)用，可有效改善煤樣企業(yè)煤礦機(jī)械工程生產(chǎn)問(wèn)題，有利于提升企業(yè)生產(chǎn)效率，降低企業(yè)生產(chǎn)成本，降低企業(yè)人力資源的浪費(fèi)。

2.3 機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用有利于煤炭企業(yè)的安全生產(chǎn)

機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦安全監(jiān)督系統(tǒng)、后備保護(hù)設(shè)備等方面的應(yīng)用，有效提升了煤炭企業(yè)機(jī)械生產(chǎn)的安全性，降低了煤炭企業(yè)工作環(huán)境對(duì)員工的影響與傷害，推動(dòng)了煤炭企業(yè)安全生產(chǎn)理念的落實(shí)與優(yōu)化。

2.4 機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用有利于煤礦企業(yè)

綜合效益的提升。機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦企業(yè)中的廣泛應(yīng)用，有效提升了企業(yè)綜合效益。例如，煤礦機(jī)械機(jī)電一體化生產(chǎn)，改善了傳統(tǒng)多粉塵、潮濕、暗冷環(huán)境下的人工作業(yè)；降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，自動(dòng)化操作提升了機(jī)械生產(chǎn)的安全性；改善了企業(yè)員工薪資待遇；為煤炭企業(yè)地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供了條件，如信息化維修、自動(dòng)化操作、系統(tǒng)集成等行業(yè)得到了建設(shè)與發(fā)展。

3 煤礦機(jī)械中機(jī)電一體化的具體應(yīng)用

3.1 機(jī)電一體化在帶式輸送機(jī)中的應(yīng)用

傳統(tǒng)煤礦開(kāi)采中，帶式輸送機(jī)主要作用于輸送挖掘開(kāi)采出來(lái)的煤炭資源，這要求帶式輸送機(jī)必須具有較高的機(jī)械效率，能保證其連續(xù)輸送較長(zhǎng)的距離?，F(xiàn)階段，帶式輸送機(jī)已經(jīng)成為中國(guó)煤礦企業(yè)作業(yè)過(guò)程中的主要的運(yùn)輸設(shè)備。機(jī)電一體化技術(shù)的引進(jìn)，使得帶式輸送機(jī)具備了自我保護(hù)以及故障定位等功能，在作業(yè)的過(guò)程中，節(jié)約了檢測(cè)員檢測(cè)故障的時(shí)間，大大提高了工作效率。此外，據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，中國(guó)現(xiàn)已有1800多臺(tái)直徑超過(guò)2m的提升機(jī)，約90%以上的交流電提升機(jī)。這部分提升機(jī)中，絕大部分還是采用接觸一繼電器系統(tǒng)，因此，隨著機(jī)電一體化的發(fā)展，我們可以用可編程型PLC控制器替代之前的接觸一繼電器系統(tǒng)。它無(wú)須復(fù)雜的接口裝置與輸入輸出設(shè)備，操作比較方便，且具有較強(qiáng)的抗干擾能力，能在比較惡劣的環(huán)境中長(zhǎng)時(shí)間工作。

3.2 機(jī)電一體化在采煤機(jī)中的應(yīng)用

采煤機(jī)是煤炭生產(chǎn)的核心部分，采煤機(jī)開(kāi)采的速度直接影響煤炭開(kāi)采的質(zhì)量和數(shù)量。在機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的大背景下，電牽引采煤機(jī)成為目前應(yīng)用最為廣泛的采煤機(jī)。它與傳統(tǒng)的液壓牽引系統(tǒng)不同之處在于其在發(fā)電、節(jié)約能源、控制及應(yīng)用方面有著較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。憑借這些優(yōu)勢(shì)，在進(jìn)行實(shí)際采煤作業(yè)的過(guò)程中，電牽引采煤機(jī)充分發(fā)揮強(qiáng)大的牽引功能，工作效率大幅度提升，此外，電牽引采煤機(jī)的操作也比較簡(jiǎn)單，而且工作性能良好。

3.3 機(jī)電一體化在支護(hù)設(shè)備中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的支護(hù)設(shè)備以液壓控制為主，隨著機(jī)電一體化在支護(hù)設(shè)備中的應(yīng)用，目前，煤礦企業(yè)采煤工作支護(hù)設(shè)備通過(guò)將液壓控制與計(jì)算機(jī)技術(shù)有機(jī)的結(jié)合，向著電液控制的方向大步邁進(jìn)。這一應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了成組自動(dòng)移架或定壓雙向鄰架，有效避免了支架與頂板產(chǎn)生的荷載沖擊。現(xiàn)階段，中國(guó)較為廣泛的應(yīng)用的由乳化液泵站智能型自動(dòng)配液系統(tǒng)與乳化液泵站智能型供液系統(tǒng)這兩部分構(gòu)成的乳化液智能型泵站。其不僅可以自動(dòng)檢驗(yàn)油箱內(nèi)部的油位高度，還可以自動(dòng)調(diào)控液位高、低程度，自動(dòng)配液，自動(dòng)檢測(cè)乳化液濃度并及時(shí)校正濃度。

4 機(jī)電一體化在煤礦機(jī)械中應(yīng)用的發(fā)展方向

4.1 智能化發(fā)展方向

基于社會(huì)對(duì)煤炭企業(yè)機(jī)械生產(chǎn)的要求以及科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，機(jī)械工程自動(dòng)化以及機(jī)電產(chǎn)品智能化的要求不斷提高，從而促進(jìn)了機(jī)電產(chǎn)品的智能化發(fā)展?；谟?jì)算機(jī)機(jī)器人技術(shù)發(fā)展基礎(chǔ)上的智能化技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，將進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)煤礦機(jī)械機(jī)電一體化的完善，為煤炭企業(yè)機(jī)械化的發(fā)展提供全新的方向。

4.2 微型化發(fā)展方向

微型化主要是指煤礦機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)向微觀領(lǐng)域以及微計(jì)算機(jī)方向的發(fā)展。機(jī)電一體化微型化系統(tǒng)的構(gòu)建，有利于進(jìn)一步簡(jiǎn)化機(jī)械操作程序，減少能源消耗，改變系統(tǒng)應(yīng)用元件體積，強(qiáng)化信息管理。

4.3 網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展方向

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用已成為當(dāng)今時(shí)代發(fā)展的主流趨勢(shì)，使人們的生活需求與企業(yè)生產(chǎn)需求之間產(chǎn)生了密切的聯(lián)系。在煤礦機(jī)械生產(chǎn)中，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展已成為新時(shí)期煤炭企業(yè)研究與思考的重點(diǎn)，有利于提升企業(yè)生產(chǎn)安全性，提高煤炭企業(yè)管理與經(jīng)營(yíng)效率。

4.4 人性化發(fā)展方向。

人文精神以及人文理念的要求是我國(guó)企業(yè)改革發(fā)展的核心內(nèi)容，在煤礦機(jī)械生產(chǎn)中，對(duì)于機(jī)電產(chǎn)品的應(yīng)用應(yīng)在“為人民服務(wù)”的基礎(chǔ)上，進(jìn)行不斷創(chuàng)新與完善，營(yíng)造良好的工作環(huán)境，提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

4.5 綠色環(huán)保發(fā)展方向

“綠色生產(chǎn)”、“生態(tài)環(huán)境保護(hù)”已成為我國(guó)煤炭企業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)建設(shè)的重要內(nèi)容，其中煤礦周邊環(huán)境的保護(hù)、水資源的再利用以及能源的節(jié)約是新時(shí)期煤礦機(jī)械機(jī)電一體化發(fā)展的必然需求，具有重要意義。

5 結(jié)束語(yǔ)

機(jī)電一體化在煤礦企業(yè)中的應(yīng)用是社會(huì)化大生產(chǎn)的必然要求。時(shí)代發(fā)展的過(guò)程中，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，企業(yè)也需要結(jié)合自身的發(fā)展提前做好準(zhǔn)備。就目前而言，引進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)是企業(yè)發(fā)展的必然要求。機(jī)電設(shè)備的智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化是未來(lái)發(fā)展的方向，煤炭企業(yè)要積極把握發(fā)展方向，同時(shí)高度注意“三化”背景下機(jī)械的安全性以及實(shí)際效率等各方面因素，才能夠保證煤礦企業(yè)健康有序的發(fā)展。

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